检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 2016年第5期33卷 581-586页

作者：付元光郑建华上官丹骅李瑞李刚马彦邓力中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

基于蒙特卡罗输运的网格计数能够统计指定区域内密集的分布计数量.为实现JMCT统计局部计数量分布,设计并实现了JMCT网格计数功能,该功能支持三种正交几何(xyz直角几何、rθz柱几何、rθφ球几何)的均匀及不均匀剖分;介绍xyz直角几何网... 详细信息

基于蒙特卡罗输运的网格计数能够统计指定区域内密集的分布计数量.为实现JMCT统计局部计数量分布,设计并实现了JMCT网格计数功能,该功能支持三种正交几何(xyz直角几何、rθz柱几何、rθφ球几何)的均匀及不均匀剖分;介绍xyz直角几何网格计数的算法;基于大亚湾反应堆pin-by-pin模型、Venus模型以及ITER次临界包层模型等初步验证了网格计数功能;应用铀阵列模型,采用若干种网格剖分办法,在单机上对比测试了xyz直角几何下JMCT和MCNP5网格计数功能的串行性能,结果显示JMCT的计数时间较短,具有较高的效率.

关键词：蒙特卡罗模拟网格计数 JMCT

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面向高性能数值模拟的并行四面体网格生成

面向高性能数值模拟的并行四面体网格生成

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2017全国仿真技术学术会议

作者：徐权冷珏琳杨洋郑澎中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900

当前,高性能计算机的快速发展为高性能数值模拟提供了必需的硬件环境,数值模拟领域对网格的需求已高达数亿到数十亿量级,而网格生成作为数值模拟的重要一环,发展则相对滞后.面向高性能数值模拟领域,提出了一种支持复杂几何模型的非结构... 详细信息

当前,高性能计算机的快速发展为高性能数值模拟提供了必需的硬件环境,数值模拟领域对网格的需求已高达数亿到数十亿量级,而网格生成作为数值模拟的重要一环,发展则相对滞后.面向高性能数值模拟领域,提出了一种支持复杂几何模型的非结构四面体网格并行生成方法.首先提取模型几何特征建立网格尺寸场,采用前沿推进方法生成初始体网格,然后对初始网格进行区域分解,将子网格分配到相应进程,最后各进程并行地提取子网格的表面网格,并对面网格进行贴体加密,采用前沿推进方法对加密后的面网格重生成四面体网格.通过典型和实际应用模型进行验证,上述方法可以并行生成高质量的四面体网格,具有良好的并行效率和可扩展性.

关键词：高性能计算并行计算网格生成数值模拟

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高阶谱体积气体动理学格式

高阶谱体积气体动理学格式

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第十八届全国流体力学数值方法研讨会

作者：刘娜汤华中北京应用物理与计算数学研究所北京 100088 中物院高性能数值模拟软件中心北京 100088 计算物理重点实验室北京 100088 北京大学数学科学学院北京100871

本文提出了一种求解可压缩流体的模板紧致的高精度动理学格式，称为高阶谱体积气体动理学格式(SVGKS)。以k阶SVGKS为例，将计算区域划分为若干谱体积元，再将谱体积元进一步划分为k个控制体或单元(例如通过在谱体积元内选择高斯点等)。

关键词：谱体积气体动理学格式 BGK模型模板紧致

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基于Voronoi图的多晶混合炸药分子模型构建

基于Voronoi图的多晶混合炸药分子模型构建

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2017全国仿真技术学术会议

作者：刘敏娟郑澎周词扬杨洋中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088

多晶、混合炸药的复杂体系数值模拟过程需要对炸药晶体进行晶体建模,该过程的基础是对炸药细观结构进行几何建模.根据实际的工程需求,炸药晶体建模时需要精确到晶粒内的分子排列,而且混合炸药中不仅存在炸药晶体还包含添加剂和黏结剂.... 详细信息

多晶、混合炸药的复杂体系数值模拟过程需要对炸药晶体进行晶体建模,该过程的基础是对炸药细观结构进行几何建模.根据实际的工程需求,炸药晶体建模时需要精确到晶粒内的分子排列,而且混合炸药中不仅存在炸药晶体还包含添加剂和黏结剂.因此建立一种基于VoronoI图的多晶、混合炸药三维分子模型,该模型是在多晶精确模型的基础上进一步对Voronoi单元进行收缩产生缝隙填充混合材料,并根据分子一致性,在所有的Voronoi单元中进行边长限定的Delaunay四面体剖分,模拟晶粒中的分子排列.结果显示,实现的模型相比多晶精确模型不仅可以很好的模拟混合炸药的分子层次而且可以给出数值模拟的计算结果.

关键词：混合炸药多晶晶体分子模型 VoronoI图

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科学计算双路并行I/O优化方法

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计算机学报 2015年第5期38卷 1035-1043页

作者：曹立强莫则尧沈卫超夏芳陈军北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

科学计算数据集由数据和元数据组成.一般条件下,数据的尺寸较大,元数据尺寸较小.传统的高性能计算机并行文件系统可以高效率地读写大块连续数据,但是无法高效率地读写大量较小块的元数据.一旦大块数据和小块元数据两类读写特征混杂在一... 详细信息

科学计算数据集由数据和元数据组成.一般条件下,数据的尺寸较大,元数据尺寸较小.传统的高性能计算机并行文件系统可以高效率地读写大块连续数据,但是无法高效率地读写大量较小块的元数据.一旦大块数据和小块元数据两类读写特征混杂在一起,元数据将较严重地干扰并行I/O,造成性能的下降.为此,文中提出数据与元数据分治的双路并行I/O方法.该方法在高层I/O库中建立内存文件系统与并行文件系统两级存储,在存储资源之间并行迁移科学计算元数据.一方面降低较频繁读写元数据的I/O延迟,另一方面改变科学计算数据的存储特征与存储模式,从而提高科学计算应用、尤其是数据分析与可视化等读入密集型应用的I/O效率.测试表明,双路并行I/O方法可提高写性能8%~13%,提高读性能89%到1.01倍.

关键词：并行I/O 高层I/O库性能优化数据格式双路并行I/O

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超高面板堆石坝面板挤压破损机制探讨及热-力强耦合非线性接触数值模拟

超高面板堆石坝面板挤压破损机制探讨及热-力强耦合非线性接触数...

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中国大坝工程学会2017学术年会

作者：周墨臻王景焘李杨王杰张丙印田荣中物院高性能数值模拟软件中心北京应用物理与计算数学研究所北京 100088 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京 100084

近年来,国内外一批超高面板堆石坝在建成蓄水后集中出现了面板沿纵缝的挤压破损现象.工程实践经验表明,面板的挤压破损已经逐渐成为影响高面板堆石坝安全的关键问题.深入研究该问题的发生机制及防治措施,尤其是发展相应的数值模拟方法,... 详细信息

近年来,国内外一批超高面板堆石坝在建成蓄水后集中出现了面板沿纵缝的挤压破损现象.工程实践经验表明,面板的挤压破损已经逐渐成为影响高面板堆石坝安全的关键问题.深入研究该问题的发生机制及防治措施,尤其是发展相应的数值模拟方法,对于指导后续同类型工程的设计、施工及安全评价等方面具有重要意义.本文总结分析了多座面板坝工程中发生的面板挤压破损现象及特征,揭示了非线性接触效应可能起到的重要作用.基于对偶mortar元,发展了一套可合理模拟接触界面非连续变形以及处理非协调网格界面的非线性接触计算方法,克服了常用的接触面单元方法难以合理模拟较大非连续变形的不足,避免了罚函数法的矩阵病态问题及Lagrange乘子法的鞍点问题.针对面板纵缝这类细长型接触界面,提出了混合切向接触约束方法,避免了算法发散现象.针对使用软填缝料填充纵缝的情形,完成了轴向挤压试验,提出了软缝挤压模型,发展了基于摄动Lagrange乘子法的软缝接触计算方法.在高性能计算力学共性层PANDA_Cola的软件架构体系内,实现了可模拟复杂多体系统三维大滑移摩擦接触问题的并行计算模块,发展了可考虑施工蓄水、土体本构(含流变)、混凝土温度膨胀效应等的土石坝数值模拟软件模块.针对天生桥一级面板堆石坝,开展了包括热-力强耦合以及非线性接触分析等复杂力学过程的大规模并行数值模拟,揭示了面板转动挤压效应和夏季高温是导致发生挤压破损的重要原因,同时表明面板软缝处理措施可具有较好的防治效果.

关键词：超高面板堆石坝面板挤压破损机制非线性接触热-力强耦合

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微波源器件模拟中的并行FDTD建模

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计算机科学与探索 2015年第11期9卷 1295-1300页

作者：陈军北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)建模是微波源器件模拟中对目标物进行物理建模的常用方法。复杂的FDTD建模通常采用多重索引等非规则结构,最终导致了计算过程中的深度寻址操作。这是一类难以并行计算的非规则应用。... 详细信息

时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)建模是微波源器件模拟中对目标物进行物理建模的常用方法。复杂的FDTD建模通常采用多重索引等非规则结构,最终导致了计算过程中的深度寻址操作。这是一类难以并行计算的非规则应用。针对常规的影像区填充方法不足以解决该类并行计算中邻居进程之间数据交换问题,研究了基于多重索引的通信模式的特点,提出了一种并行FDTD建模方法,包括并行建立多重索引结构以及基于多重索引结构的影像区填充方法。在1 024台处理器上的测试实验表明,该方法可有效地实现微波源器件模拟中的并行FDTD建模。

关键词：并行算法非规则应用 FDTD建模

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新型电荷守恒算法在大规模粒子模拟中的应用

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太赫兹科学与电子信息学报 2016年第4期14卷 574-580,585页

作者：董烨董志伟周海京杨温渊中国工程物理研究院北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088

介绍了一种粒子沿折线(zigzag-line)运动的守恒型PIC算法在自编三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D中的实现与应用情况。相对于经典PIC算法,该算法不需要修正电场,可以避免大型矩阵求逆问题,使得程序鲁棒性更高;相对其他守恒型... 详细信息

介绍了一种粒子沿折线(zigzag-line)运动的守恒型PIC算法在自编三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D中的实现与应用情况。相对于经典PIC算法,该算法不需要修正电场,可以避免大型矩阵求逆问题,使得程序鲁棒性更高;相对其他守恒型算法,该算法不需判断语句,代码执行效率更高,更适合大规模并行计算环境。通过与经典PIC算法对比,给出采用zigzag-line守恒型PIC算法的NEPTUNE3D程序对磁绝缘线振荡器天线一体化模型与太赫兹折叠波导行波管2个实际算例的验证测试结果、应用效果,结果表明:zigzag-line守恒型PIC算法模拟结果正确可靠,相对经典PIC算法,大大缩短了计算时间,显著提升了器件模拟设计效率。

关键词：高功率微波全电磁粒子模拟束波互作用电荷守恒型算法大规模并行计算

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基于PAW方法的强关联算法DFT+X中局域轨道的构建方法

基于PAW方法的强关联算法DFT+X中局域轨道的构建方法

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第二届中国锕系物理与化学学术交流会

作者：刘瑜高兴誉吴泉生宋海峰北京应用物理与计算数学研究所中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088

锕系核材料的5f电子具有显著的强关联效应，基于单电子近似的传统密度泛函理论(DFT)方法不再适用，因此，人们将DFT与唯象描述局域轨道多体效应的Hubbard模型有机结合，提出了当今最流行的强关联算法DFT+X方法，其中X代表求解Hubbard模... 详细信息

锕系核材料的5f电子具有显著的强关联效应，基于单电子近似的传统密度泛函理论(DFT)方法不再适用，因此，人们将DFT与唯象描述局域轨道多体效应的Hubbard模型有机结合，提出了当今最流行的强关联算法DFT+X方法，其中X代表求解Hubbard模型的算法：静态平均场、Gutzwiller变分法或动力学平均场(DMFT)等。

关键词：第一性原理计算 PAW方法强关联算法局域轨道投影Wannier算法

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SiC表面电磁模态及其非线性优化

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强激光与粒子束 2015年第10期27卷 26-30页

作者：王卫杰周海京北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 中国工程物理研究院复杂电磁环境重点实验室四川绵阳621900

基于特殊的SiC周期性结构,理论分析了SiC表面特殊电磁模态的激发特性,并利用数值模拟的方法研究了该周期性结构的红外辐射/吸收特性。模拟结果表明该周期性结构在电磁波照射下可以支持多种电磁模态的激发,并且多种电磁模态之间存在相互... 详细信息

基于特殊的SiC周期性结构,理论分析了SiC表面特殊电磁模态的激发特性,并利用数值模拟的方法研究了该周期性结构的红外辐射/吸收特性。模拟结果表明该周期性结构在电磁波照射下可以支持多种电磁模态的激发,并且多种电磁模态之间存在相互耦合现象,证实了理论分析的结果。基于非线性优化算法,分别对结构在单个频率整个角度范围内的红外辐射/吸收特性,以及整个研究频段内的垂直方向红外辐射/吸收特性进行了优化。优化的结果显示,相比于原来的结构,优化后结构的等效发射率/吸收率有较显著地提升。

关键词：表面电磁模态 SiC 非线性算法

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